Kinetyka reakcji

enzymatycznej

V

0

– prędkość początkowa

• Szybkość reakcji zmierzona w najkrótszym czasie

po zmieszaniu enzymu z substratem.

• W tym czasie akumulują się zaledwie śladowe

ilości produktu.

• Szybkość początkowa jest więc szybkością reakcji

rozpatrywaną w określonym kierunku.

• Pomiar szybkości początkowej pozwala ocenić

ilość enzymu zawartego w próbce biologicznej.

• Miarą szybkości reakcji jest stosunek przyrostu

produktu do czasu, jest to tangens kąta α

V

max

– szybkość maksymalna reakcji

enzymatycznej

• Przy dużym stężeniu substratu

następuje

całkowite wysycenie enzymu

substratem.

• Szybkość reakcji jest wówczas

maksymalna

• Tylko ona może być miarą ilości

enzymu.

Równanie Michaelisa-

Menten

Wyraża matematyczną zależność pomiędzy
szybkością początkową reakcji V

0

i stężeniami

substratu [S]

Można je również napisać w postaci:

(Vmax-V0)(Km+[S])=Vmax*Km

Wykres Michaelisa-Menten

Równanie M-M jest równaniem hiperboli i krzywa
zależności szybkości reakcji v od stężenia substratu
S wykreślona na podstawie tego równania przybiera
postać hiperboli.

Stała Michaelisa - K

m

• Jeżeli wartość [S]=Km, równanie M-M przybierze

postać v=v

max

/2, reakcja osiągnie połowę

szybkości maksymalnej.

• Można ją wyznaczyć graficznie z wykresu.

• Odpowiada stężeniu substratu przy jakim V

0

stanowi połowę szybkości maksymalnej

V

max

/2 osiągalnej przy danym stężeniu

enzymu => ma wymiar stężenia substratu.

• Wartości stałej Michaelisa wahają się w granicach

10

-2

do 10

-8

M (przeważnie 10

-3

-10

-5

)

• Charakteryzują one enzym w odniesieniu do

danego substratu określając liczbowo

powinowactwo enzymu do substratu.

• Małe wartości K

m

– duże powinowactwo

• Duże wartości K

m

– małe powinowactwo

• Oprócz graficznego wyznaczenia Km, do wyznaczenia tej

wartości można dojść także na drodze matematycznej
wychodząc z równania:

• W stanie równowagi szybkość tworzenia kompleksu ES

równoważy się z szybkością jego rozpadu:

V1=V2+V3

Wykres Lineweavera - Burka

• Bezpośredni pomiar wartości liczbowej V

max

i obliczenie Km często wymaga stosowania
bardzo stężonych roztworów substratu aby
uzyskać stan nasycenia, co w praktyce jest
niewygodne.

• Wykres L-B to LINIOWE przekształcenie

równania Michaelisa-Menten

.

Przekształcenie ma na celu uzyskanie linii
prostej (y=ax+b). Wartości Km/Vmax i
1/Vmax są wielkościami stałymi stąd
zależność 1/Vo i 1/[S] jest linią prostą.

1/Vo = 1+(Km/[S])/Vmax

1/Vo= (1+ Km/[S])+1/Vmax

Rys. Wykres Lineweavera-

Burka